切割机构的制作方法

1.本实用新型涉及雕刻切割技术领域，特别涉及一种切割机构。


背景技术：

2.目前，应用于激光加工设备的切割机构常通过弹性件为切割刀提供切割力，从而用户能通过切割刀对工件进行切割或雕刻等加工操作。然而，现有的切割机构的切割刀在切割厚度较大的工件时，切割机构通过弹性件为切割刀提供的切割力为线性力无法满足需求，用户难以根据需求通过切割刀快速、稳定地加工厚度较大的工件。


技术实现要素：

3.为了解决前述问题，本实用新型提供一种切割机构，该切割机构能够为切割刀提供线性切割力及相较线性切割力增大幅度更大的非线性切割力，从而用户可根据需求通过切割刀快速、稳定地加工厚度较大及厚度较小的工件。
4.本实用新型提供了一种切割机构，包括：
5.刀架座；
6.至少一个弹性结构，弹性结构包括第一弹性件及设于第一弹性件的第二弹性件；以及
7.刀具组件，刀具组件包括活动穿设于刀架座的刀架以及连接刀架的切割刀，刀架与刀架座之间设有弹性结构，刀具组件相对刀架座沿第一方向移动而抵压弹性结构至第一状态及第二状态，在第一状态下，第一弹性件形变而抵顶刀架，弹性结构为切割刀提供第一切割力；在第二状态下，第一弹性件与第二弹性件均形变而共同抵顶刀架，弹性结构为切割刀提供第二切割力。
8.上述切割机构能为切割刀提供线性增大的第一切割力及相较第一切割力增大幅度更大的非线性的第二切割力，在第一切割力作用下的切割刀能快速、稳定地加工厚度较小的工件；在第二切割力作用下的切割刀能稳定、快速地加工厚度较大的工件，从而该切割机构的切割刀能根据用户需求快速、稳定地加工厚度较小及厚度较大的工件。
9.可选地，在刀具组件没有相对刀架座沿第一方向移动时，第一弹性件沿第一方向延伸的长度大于第二弹性件沿第一方向延伸的长度；
10.和/或，第一弹性件及第二弹性件均为压缩弹簧，第一弹性件的内径大于第二弹性件的外径，第一弹性件套设于第二弹性件。
11.和/或，第一弹性件沿第一方向设有内腔，第二弹性件容置于内腔。
12.可选地，刀架座设有容置腔，刀架包括沿第一方向滑动连接于容置腔中的抵压部，弹性结构容置于容置腔中，且位于刀架座与抵压部之间，抵压部沿第一方向在容置腔中滑动而先抵压第一弹性件后再抵压第二弹性件。
13.可选地，刀架座沿第一方向设有连通容置腔的连接孔，抵压部面朝述弹性结构的表面设有连接部，连接部沿第一方向活动穿设于容置腔及连接孔中，弹性结构套设于连接
部。
14.可选地，连接部延伸出连接孔的一端设有限位件，限位件用于止挡刀架相对于刀架座沿第二方向活动，第二方向与第一方向相反。
15.可选地，刀具组件还包括调节件，抵压部背离弹性结构的一侧于切割刀的周围设有调节部，调节件螺接调节部，调节件相对于调节部旋转，使切割刀背离弹性结构的一端沿背离第一方向的方向穿出调节件或收容于调节件中。
16.可选地，刀架设有沿第一方向贯穿其相对两端面的收容腔，切割刀包括收容于收容腔中的主体部及设于主体部的刀头，刀头延伸出收容腔，刀具组件还包括穿设于收容腔中的推杆，推杆用于将主体部从收容腔中推出。
17.可选地，收容腔包括沿第一方向依次连通的第一收容孔及第二收容孔，第一收容孔的孔径大于第二收容孔的孔径以形成台阶面，推杆包括活动穿设于第一收容孔中的固定部，刀具组件还包括设于第一收容孔中的至少一个第三弹性件，第三弹性件用于为固定部提供抵压力，以使固定部抵压台阶面。
18.可选地，收容腔还包括沿第一方向连通第一收容孔的第三收容孔，第三收容孔的孔径大于第一收容孔的孔径，第三收容孔中固设有第一轴承，第三弹性件定位于第一轴承及固定部之间。
19.可选地，刀具组件还包括设于主体部与固定部之间的磁吸件，磁吸件用于吸附主体部，磁吸件与第三弹性件之间设有第二轴承，主体部插入第二轴承中；
20.和/或，固定部背离切割刀的表面设有操作部，操作部沿第二收容孔穿出刀架，操作部用于驱动固定部朝切割刀移动。
21.本实用新型提供的切割机构，在第一状态时，第一切割力的大小随着刀具组件相对刀架座沿第一方向移动的距离呈线性增大；当切割机构在第二状态时，第二切割力的大小随着刀具组件相对刀架座沿第一方向移动的距离呈非线性增大，即当刀具组件相对刀架座沿第一方向移动同等距离时，第二切割力大小的增大幅度相较第一切割力大小的增大幅度更大，从而当切割机构的切割刀在切割厚度较大的工件时，切割刀能稳定、快速地加工工件。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型其中一实施例提供的切割机构的立体结构示意图。
24.图2是图1的切割机构的立体结构分解示意图。
25.图3是图2中刀架组件的立体结构分解示意图。
26.图4是图1的切割机构的剖视图。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型中，“部件a”连接“部件b”，可以是“部件a”直接接触连接“部件b”，也可以是“部件a”通过“部件c”间接连接“部件b”。
29.请一并参阅图1至图4，本实用新型的其中一实施例提供了一种切割机构100，包括：
30.刀架座10；
31.至少一个弹性结构20，弹性结构20包括第一弹性件21及设于第一弹性件21的第二弹性件22；以及
32.刀具组件30，刀具组件30包括活动穿设于刀架座10的刀架31以及连接刀架31的切割刀32，刀架31与刀架座10之间设有弹性结构20，刀具组件30相对刀架座10沿第一方向移动而抵压弹性结构20至第一状态及第二状态，在第一状态下，第一弹性件21形变而抵顶刀架31，弹性结构20为切割刀32提供第一切割力；在第二状态下，第一弹性件21与第二弹性件22均形变而共同抵顶刀架31，弹性结构20为切割刀32提供第二切割力。
33.本实用新型提供的切割机构100能为切割刀32提供线性增大的第一切割力及相较第一切割力增大幅度更大的非线性的第二切割力，在第一切割力作用下的切割刀32能快速、稳定地加工厚度较小的工件；在第二切割力作用下的切割刀32能稳定、快速地加工厚度较大的工件，从而该切割机构100的切割刀32能根据用户需求快速、稳定地加工厚度较小及厚度较大的工件。
34.需要说明的是，所述“第一”及“第二”等，只是为了便于描述，不可看作对本实用新型的限制。当切割刀32加工工件时，例如，切割刀32切割工件时，切割刀32沿切割方向朝工件移动而抵压加工工件，进而沿所述切割方向切割加工工件。在本实施例中，切割刀32沿重力方向朝工件移动而抵压加工工件，即所述切割方向为重力方向，下文均基于此进行描述；当然，切割方向还可以是其他方向，比如垂直于重力方向的方向、与重力方向相反的方向、与重力方向之间具有角度的方向等。在本实施例中，所述第一方向指的是与所述切割方向相反的方向，即所述第一方向与重力方向相反。用户通过切割刀32加工工件是指对工件进行切割、雕刻、压痕等操作，使得加工后的工件符合用户的需求。
35.在本实施例中，弹性结构20包括第一弹性件21及第二弹性件22，第二弹性件22设于第一弹性件21中。当切割机构100处于第一状态时，即刀具组件30相对刀架座10沿第一方向移动至第一状态时，提供给切割刀32的切割力是第一切割力，第一切割力是第一弹性件21形变产生的弹性力，此时，刀具组件30相对刀架座10沿第一方向移动的距离相当于第一弹性件21在第一方向上的形变量。从而，第一切割力的大小随着刀具组件30相对刀架座10沿第一方向移动的距离呈线性增大。此时，在第一切割力作用下的切割刀32能快速、稳定地加工厚度较小的工件。当切割机构100由第一状态转变为第二状态时，即刀具组件30相对刀架座10沿第一方向移动由第一状态移动至第二状态时，提供给切割刀32的切割力由第一切割力变为第二切割力，第二切割力是第一弹性件21及第二弹性件22形变产生的弹性合力，第二切割力相较第一切割力显著增大，从而当刀具组件30相对刀架座10沿第一方向移动由第一状态移动至第二状态时，提供给切割刀32的切割力显著增大；当刀具组件30相对刀架
座10继续沿第一方向移动时，提供给切割刀32的切割力(即第二切割力)的大小随着刀具组件30相对刀架座10沿第一方向移动的距离呈非线性增大，即在第一状态下及第二状态下的切割机构100的刀具组件30相对刀架座10分别沿第一方向移动同等的距离时，第二切割力的增大幅度相较第一切割力的增大幅度更大。此时，在第二切割力作用下的切割刀32能快速、稳定地加工厚度较大的工件。从而切割刀32可根据用户需求加工厚度较大及厚度较小的工件。在本实施例中，当切割刀32加工厚度在0～0.5毫米之间的工件时，切割机构100处于第一状态，即提供给切割刀32的切割力为第一切割力；当切割刀32加工厚度在0.5毫米以上的工件时，切割机构100处于第二状态，即提供给切割刀32的切割力为第二切割力。
36.在其他实施例中，第二弹性件22也可设于第一弹性件21外。满足在第一状态下，第一弹性件21形变而抵顶刀架31；在第二状态下，第一弹性件21与第二弹性件22均形变而共同抵顶刀架31即可。
37.在其他实施例中，弹性结构20还可以包括多个弹性元件。为避免赘述，以弹性结构20包括第一弹性件21、第二弹性件22及一个弹性元件为例进行说明，第二弹性件22设于第一弹性件21中，所述弹性元件设于第二弹性件22中。此时，刀具组件30相对刀架座10可沿第一方向移动而抵压弹性结构20至第一状态、第二状态及第三状态。在第一状态下，第一弹性件21形变而抵顶刀架31，弹性结构20为切割刀32提供第一切割力；在第二状态下，第一弹性件21与第二弹性件22形变而共同抵顶刀架31，弹性结构20为切割刀32提供第二切割力；在第三状态下，第一弹性件21、第二弹性件22、所述弹性件均形变而共同抵顶刀架31，弹性结构20为切割刀提供第三切割力的方案也在本实用新型的保护范围内。当然，第二弹性件22、第一弹性件21也均可设于所述弹性元件中；弹性元件也可设于第二弹性件22与第一弹性件21之间。
38.在本实施例中，弹性结构20的数量为1个。在变更实施方式中，弹性结构20的数量还可以是2个、3个、4个等至少为1个的正整数。多个弹性结构20设于刀架31与刀架座10之间，且多个弹性结构20互不重合，刀具组件30相对刀架座10沿第一方向移动而同时抵压所有弹性结构20。
39.可选地，当刀具组件30没有相对刀架座10沿第一方向移动时，第一弹性件21沿第一方向延伸的长度l1大于第二弹性件22沿第一方向延伸的长度l2。这样，当刀具组件30相对刀架座10沿第一方向移动时，刀具组件30能先抵压第一弹性件21再抵压第二弹性件22。
40.可选地，第一弹性件21及第二弹性件22均为压缩弹簧，第一弹性件21的内径大于第二弹性件22的外径，第一弹性件21套设于第二弹性件22。这样，第二弹性件22的弹性常数比第一弹性件21的弹性常数更大，当第二弹性件22与第一弹性件21分别沿第一方向产生同等的形变量时，第二弹性件22提供的弹力更大。从而当切割机构100由第一状态变化至第二状态时，第二切割力相较第一切割力显著增大。可以理解，第一弹性件21及第二弹性件22也可以是由弹性材料制成的其他部件。
41.可选地，第一弹性件21沿第一方向设有内腔，第二弹性件22容置于内腔。所述内腔可以沿第一方向贯穿第一弹性件21的相对两端面，当刀具组件30相对刀架座10沿第一方向移动至第二状态时，第一弹性件21及第二弹性件22沿第一方向的相对两端分别抵压刀架31及刀架座10。所述内腔也可沿第一方向贯穿第一弹性件21的其中一端面，当刀具组件30相对刀架座10沿第一方向移动至第二状态时，第一弹性件21沿第一方向的相对两端分别抵压
刀架31及刀架座10，第二弹性件22沿第一方向的相对两端分别抵压第一弹性件21及刀架座10或者第二弹性件22沿第一方向相对的两端分别抵压刀架31及第一弹性件21。
42.请一并参阅图2及图4，刀架座10设有容置腔11，刀架31包括沿第一方向滑动连接于容置腔11中的抵压部311，弹性结构20容置于容置腔11中，且位于刀架座10与抵压部311之间，抵压部311沿第一方向在容置腔11中滑动而先抵压第一弹性件21后再抵压第二弹性件22。这样，当抵压部311沿第一方向在容置腔11中移动时，抵压部311带动第一弹性件21及第二弹性件22朝刀架座10移动，直至抵压部311抵压第一弹性件21，第一弹性件21沿第一方向的相对两端分别抵压抵压部311及刀架座10。此时，切割机构100处于第一状态。然后，抵压第一弹性件21的抵压部311继续沿第一方向在容置腔11中移动，带动第二弹性件22朝刀架座10移动，直至抵压第一弹性件21的抵压部311抵压第二弹性件22，第二弹性件22沿第一方向的相对两端分别抵压抵压部311及刀架座。此时，切割机构100处于第二状态。在本实施例中，抵压部311为柱体，抵压部311的径向尺寸大于或等于第一弹性件21的外径，从而抵压部311的径向尺寸大于第二弹性件22的外径。这样，抵压部311能够完全抵压第一弹性件21和/或第二弹性件22，使得第一弹性件21和/或第二弹性件22沿第一方向形变，避免第一弹性件21和/或第二弹性件22在形变过程中受力不均匀。在其他一些实施例中，抵压部311还可以是块体、球体、规则的多边形体或不规则的立方体等。
43.刀架座10沿第一方向设有连通容置腔11的连接孔12，抵压部311面朝弹性结构20的表面设有连接部312，连接部312沿第一方向活动穿设于容置腔11及连接孔12中，弹性结构20套设于连接部312。这样，当抵压部311相对刀架座10沿第一方向移动时，套设于连接部312的弹性结构20不易发生较大的晃动，有利于抵压部311抵压第一弹性件21和/或第二弹性件22。在本实施例中，连接孔12、连接部312、抵压部311、第一弹性件21及第二弹性件22的轴线共线，以保证切割机构100的同心度。
44.连接部312延伸出连接孔12的一端设有限位件40，限位件40用于止挡刀架31相对于刀架座10沿第二方向活动，第二方向与第一方向相反。可以理解，第二方向为重力方向，即切割方向。限位件40的存在，能避免切割刀32加工工件时，安装至刀架座10的刀具组件30在重力的作用下脱离刀架座10，影响切割刀32加工工件。
45.在本实施例中，限位件40为卡簧，限位件40的外径大于连接孔12的孔径。连接部312背离抵压部311的表面设有限位部313，限位部313位于刀架座10的外部，限位部313在与连接部312的连接位置处设有卡槽3131，限位件40卡接卡槽3131。这样，当刀具组件30在重力的作用下相对刀架座10移动时，卡接卡槽3131的限位件40抵压刀架座10，限制刀具组件30脱离刀架座10。在其他实施例中，限位件40也可以是其他具有限位作用的部件。
46.请一并参阅图1至图4，刀具组件30还包括调节件33，抵压部311背离弹性结构20的一侧于切割刀32的周围设有调节部314，调节件33螺接调节部314，调节件33相对于调节部314旋转，使切割刀32背离弹性结构20的一端沿背离第一方向的方向穿出调节件33或收容于调节件33中。这样，通过转动调节件33就可控制切割刀32穿出调节件33的长度，从而控制切割刀32加工工件时的加工厚度。例如，当切割机构100的切割刀32需要在工件表面加工厚度为x的压痕时，通过转动调节件33，使得切割刀32穿出调节件33的长度为x；切割刀32沿第二方向移动而加工工件，直至调节件33抵压工件的表面，从而在工件的表面形成厚度为x的压痕。
47.在本实施例中，调节部314设有外螺纹，调节件33设有内螺纹孔，当调节件33螺接调节部314时，调节件33套装于调节部314。可以理解，在其他实施例中，调节部314设有内螺纹孔，调节件33设有外螺纹，调节件33螺接调节部314时，调节部314套装于调节件33的方案也在本实用新型的保护范围内。
48.可选地，调节件33与调节部314之间还设有摩擦增强件34，摩擦增强件34用于保证调节件33与调节部314之间的摩擦阻力，保证调节件33与调节部314之间连接的稳定、可靠，从而为切割刀32提供精确的加工厚度，保证切割刀32加工工件的质量。在本实施例中，摩擦增强件34为o型圈，调节部314在其外螺纹处设有安装孔3141，摩擦增强件34容置于安装孔3141，当调节件33螺接调节部314时，摩擦增强件34抵压调节部314及调节件33。
49.请一并参阅图2至图4，刀架31设有沿第一方向贯穿其相对两端面的收容腔315，切割刀32包括收容于收容腔315中的主体部321及设于主体部321的刀头322，刀头322延伸出收容腔315，刀具组件30还包括穿设于收容腔315中的推杆35，推杆35用于将主体部321从收容腔315中推出。这样，当用户需要更换切割刀32时，用户现将刀具组件30从刀架座10中取出，然后通过推杆35将主体部321从收容腔315中推出。此时，用户可握持主体部321将切割刀32从刀架31中取出，避免被刀头322割伤；然后将用于替换的切割刀32插入收容腔315中，完成切割刀32的更换。另外，延伸出收容腔315的刀头322有利于切割刀32对工件进行加工。
50.具体地，收容腔315包括沿第一方向依次连通的第一收容孔3151及第二收容孔3152，第一收容孔3151的孔径大于第二收容孔3152的孔径以形成台阶面3153，推杆35包括活动穿设于第一收容孔3151中的固定部351，刀具组件30还包括设于第一收容孔3151中的至少一个第三弹性件36，第三弹性件36用于为固定部351提供抵压力，以使固定部351抵压台阶面3153。这样，当用户未给推杆35施加力时，推杆35的固定部351通过设于第一收容孔3151中的第三弹性件36抵压台阶面3153，避免推杆35在重力的作用下沿第二方向移动而脱离刀架31。
51.在本实施例中，收容腔315还包括沿第一方向连通第一收容孔3151的第三收容孔3154，即第三收容孔3154、第一收容孔3151及第二收容孔3152沿第一方向依次连通。第三收容孔3154的孔径大于第一收容孔3151的孔径。第三收容孔3154中固设有第一轴承37，收容于第一收容孔3151的第三弹性件36定位于第一轴承37及固定部351之间。这样，在第一轴承37的支撑作用下的第三弹性件36，能避免在其自身重力的作用下沿第二方向移动而从第一收容孔3151中脱离。
52.另外，第三弹性件36的数量为1个，第三弹性件36为压缩弹簧。切割刀32的主体部321穿过第一轴承37、插入第三弹性件36中，且与固定部351连接。这样，当用户推动推杆35，使得推杆35的固定部351沿第二方向移动时，第三弹性件36沿第二方向压缩，连接于固定部351的主体部321沿第二方向移动，直至主体部321从收容腔315中伸出。此时，用户就可握持主体部321将切割刀32从刀架31取出。可以理解，在其他实施例中，第三弹性件36的数量还可以是2个、3个、4个等；第三弹性件36还可以是其他具有弹性的部件。
53.刀具组件30还包括设于主体部321与固定部351之间的磁吸件38，磁吸件38用于吸附主体部321。这样，推杆35的固定部351通过磁吸件38吸附主体部321，实现推杆35与切割刀32之间的连接。当用户需要更换切割刀32时，用户可将替换的切割刀32直接插入收容腔315中，就可将切割刀32装入刀架31中，整个装刀过程简捷方便，无需要额外的工具和校准
工具。在本实施例中，设于主体部321与固定部351之间的磁吸件38位于固定部351与第三弹性件36之间。当用户未给推杆35施加力时，第三弹性件36为磁吸件38提供抵压力，使得磁吸件38沿第一方向抵压固定部351，从而避免磁吸件38在重力的作用下沿第二方向从刀架中脱离。可以理解，在其他实施例中，主体部321与固定部351也可通过卡扣等其他方式实现可拆卸连接。
54.可选地，磁吸件38与第三弹性件36之间还设有第二轴承39，主体部321插入第二轴承39中。这样，主体部321沿第一方向的相对两端分别插入第一轴承37及第二轴承39中，保证切割刀32收容于刀架31时的同心度及自转顺畅度，有利于切割刀32加工工件。
55.可选地，第一轴承37与第三弹性件36之间设有第一介子；第二轴承39与磁吸件38之间以及第二轴承39与第三弹性件36之间均设有第二介子。第一介子及第二介子的存在，起到防松的作用。
56.固定部351背离切割刀32的表面设有操作部352，操作部352沿第二收容孔3152穿出刀架31，操作部352用于驱动固定部351朝切割刀32移动。穿出刀架31的操作部352有利于用户为推杆35施加力，便于用户从刀架31中拆装切割刀32。
57.以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。